科學理論
科學理論是對自然界和宇宙的一個方面的解釋，可以使用公認的觀察，測量和評估結果，可以根據科學方法反複測試和證實。 。在可能的情況下，在實驗中在受控條件下測試了一些理論。在不適合實驗測試的情況下，通過綁架推理的原則評估理論。既定的科學理論經受了嚴格的審查並體現了科學知識。
科學理論與科學事實或科學法不同，理論解釋了“為什麼”或“如何”：事實是一個簡單，基本的觀察，而法律是關於事實之間關係的陳述（通常是數學方程）和/或其他法律。例如，牛頓的重力定律是一種數學方程式，可用於預測身體之間的吸引力，但這不是解釋重力如何工作的理論。斯蒂芬·傑伊·古爾德（Stephen Jay Gould）寫道：“……事實和理論是不同的事物，而不是越來越確定性的層次結構。事實是世界的數據。理論是思想的結構來解釋和解釋事實。”
科學學科中使用的科學理論一詞（通常符合理論）的含義與理論的常見白話用法顯著不同。在日常言論中，理論可以暗示一個解釋，該解釋代表了一個未經證實和投機性的猜測，而在科學環境中，它通常是指已經經過測試並被廣泛接受為有效的解釋。
科學理論的力量與它可以解釋的現象的多樣性及其簡單性有關。隨著收集的其他科學證據，如果無法符合新發現，就可以修改科學理論，並最終拒絕。在這種情況下，需要更準確的理論。一些理論是如此良好，以至於不可能從根本上改變它們（例如，科學理論，例如進化，中心理論，細胞理論，板塊構造理論，疾病的細菌理論等）。在某些情況下，在特定條件下的近似值（由於其簡單性），無法符合所有數據的科學理論或科學定律仍然很有用。一個例子是牛頓的運動定律，這是相對於光速相對於光速較小的速度的特殊相對論的高度準確近似。
科學理論是可檢驗的，並進行了可驗證的預測。他們描述了特定自然現象的原因，並用於解釋和預測物理宇宙或特定詢問領域的各個方面（例如電力，化學和天文學）。與其他形式的科學知識一樣，科學理論既具有演繹又是歸納的，旨在進行預測和解釋力。科學家使用理論進一步科學知識，並促進技術或醫學的進步。
類型
阿爾伯特·愛因斯坦（Albert Einstein）描述了兩種不同類型的科學理論：“建設性理論”和“原理理論”。建設性理論是現象的建設性模型：例如，動力學理論。原理理論是經驗概括，一個例子就是牛頓的運動定律。
特徵
基本標準
對於大多數學術界中的任何理論，通常都有一個簡單的標準。基本標準是該理論必須可觀察到可重複。上述標準對於防止欺詐和使科學永存至關重要。
包括理論在內的所有科學知識的定義特徵在於能夠做出可偽造或可檢驗的預測的能力。這些預測的相關性和特異性決定了理論的潛在有用。一個沒有可觀察到的預測的可能理論根本不是科學理論。預測不足以進行測試也不有用。在這兩種情況下，“理論”一詞都不適用。
如果符合以下標準，則可以將知識描述的體系稱為理論：
這些質量肯定是正確的，例如特殊和一般相對論，量子力學，板塊構造，現代進化綜合等的既定理論是正確的。
其他標準
此外，大多數科學家更喜歡使用符合以下素質的理論：
- 它可能會受到較小的適應性，以說明新數據不完全擬合，從而提高其隨著時間的推移的預測能力。
- 它是最簡單的解釋之一，在Occam剃須刀的使用方面使用了擬議的實體或解釋性步驟。這是因為對於每個接受現象的解釋，可能會有一個極大的，甚至可能是難以理解的，可能的，更複雜的替代方案，因為人們總是會用臨時假設負擔失敗的解釋，以防止它們被偽造；因此，更簡單的理論比更複雜的理論更可取，因為它們是更可檢驗的。
科學組織的定義
美國國家科學院定義了科學理論，如下所示：
理論的形式科學定義與單詞的日常含義完全不同。它指的是對自然某些方面的全面解釋，該解釋得到了大量證據的支持。許多科學的理論都得到了很好的確定，以至於沒有新的證據可能會實質性地改變它們。例如，沒有新的證據表明地球不會圍繞太陽繞（地中心理論）繞，或者生物不是由細胞理論（細胞理論）製成的，它不是由原子組成，或者是原子的表面地球不分為在地質時間尺度上移動的固體板（板塊構造理論）...科學理論的最有用的特性之一是，它們可用於對尚未尚未尚未自然事件或現像做出預測被觀察到。
科學理論是對自然界某些方面的完善的解釋，基於通過觀察和實驗反复證實的一系列事實。這種事實支持的理論不是“猜測”，而是對現實世界的可靠敘述。生物進化理論不僅僅是“僅是一種理論”。這是對宇宙的事實解釋，就像物質的原子理論或疾病的細菌理論一樣。我們對重力的理解仍在進行中。但是，重力現象就像進化一樣，是一個公認的事實。
請注意，該術語理論不適合描述未經測試的，但複雜的假設甚至科學模型。
形成
科學方法涉及假設的建議和檢驗，通過從關於未來實驗結果的假設中得出預測，然後進行這些實驗以查看預測是否有效。這為假設或反對假設提供了證據。當在特定的詢問領域收集了足夠的實驗結果時，科學家可能會提出一個解釋性框架，以盡可能多地解釋其中。還測試了這種解釋，如果它滿足了必要的標準（請參見上文），那麼解釋就成為一種理論。這可能需要很多年，因為收集足夠的證據可能很困難或複雜。一旦滿足所有標準，科學家（請參閱科學共識）將廣泛接受它，這是至少某些現象的最佳解釋。它將對以前的理論無法解釋或無法準確預測的現象進行預測，並且會有許多反复的測試。證據的強度由科學界評估，最重要的實驗將由多個獨立群體複製。
理論不必完全準確地科學有用。例如，已知經典力學的預測在相對論領域是不准確的，但是在相對較低的人類經驗速度下，它們幾乎是完全正確的。在化學中，有許多酸鹼理論對酸性和鹼性化合物的潛在性質提供了高度不同的解釋，但是它們對於預測其化學行為非常有用。像科學中的所有知識一樣，任何理論都無法完全確定，因為未來的實驗可能與理論的預測相抵觸。但是，科學共識支持的理論在任何科學知識中都具有最高水平的確定性。例如，所有對像都受到重力或地球上的生命從共同的祖先演變而來。
接受理論的接受並不要求對其所有主要預測進行測試，如果它已經得到足夠有力的證據支持。例如，某些測試可能是不可行的或技術困難的。結果，理論可能會做出尚未確認或證明不正確的預測；在這種情況下，可以用“理論”一詞非正式地描述預測的結果。這些預測可以在以後的時間進行測試，如果它們不正確，這可能會導致對理論的修訂或拒絕。正如Feynman所說：
您的理論有多美麗，而且您有多聰明，都沒關係。如果它不同意實驗，那是錯誤的。
修改和改進
如果觀察到與理論的預測相反的實驗結果，科學家首先評估實驗設計是否合理，如果這樣，他們通過獨立的複製來確認結果。然後開始尋找對理論的潛在改進。解決方案可能需要對該理論進行較小或重大更改，或者如果在理論的現有框架中找到令人滿意的解釋，則根本不需要。隨著時間的流逝，隨著連續的修改彼此之間的基礎，理論始終如一地提高並實現了更高的預測精度。由於每個新版本的理論（或全新的理論）必須具有比上一個理論更具預測性和解釋力的能力，因此隨著時間的流逝，科學知識始終變得更加準確。
如果對理論或其他解釋的修改似乎不足以說明新結果，則可能需要一個新的理論。由於科學知識通常是持久的，因此這種情況的發生率通常要少於修改。此外，在提出和接受這種理論之前，將保留先前的理論。這是因為它仍然是許多其他現象的最佳解釋，這在其他情況下得到了預測能力的驗證。例如，自1859年以來，人們已經知道，觀察到的汞底漆違反了牛頓力學，但是該理論仍然是最佳解釋，直到相對性得到足夠的證據支持為止。同樣，儘管一個人或許多人可能提出新理論，但修改的周期最終融合了許多不同科學家的貢獻。
變化後，公認的理論將解釋更多的現象並具有更大的預測能力（如果沒有，則不會採用更改）。然後，這種新的解釋將開放，以進一步更換或修改。如果理論儘管進行了重複測試，則不需要修改，這意味著該理論非常準確。這也意味著公認的理論繼續積累證據，並且理論（或其任何原則）仍然被接受的時間長度通常表明其支持證據的力量。
統一
在某些情況下，可以將兩種或多個理論替換為單一理論，該理論將以前的理論解釋為近似或特殊情況，類似於理論的方式是許多確認的假設的統一解釋。這被稱為理論的統一。例如，現在已知電力和磁性是同一現象的兩個方面，稱為電磁學。
當對不同理論的預測似乎相互矛盾時，這也通過進一步的證據或統一來解決。例如，19世紀的物理理論表明，太陽不足以燃燒足夠長的時間來允許某些地質變化以及生命的演變。這是通過發現核融合的，這是太陽的主要能源。矛盾也可以解釋為估計更基本（非矛盾）現象的理論的結果。例如，原子理論是量子力學的近似值。當前的理論描述了所有其他理論都是近似的三種單獨的基本現象。這些潛在的統一有時被稱為一切理論。
示例：相對論
1905年，阿爾伯特·愛因斯坦（Albert Einstein）發表了特殊相對論的原則，很快就成為一種理論。特殊相對論預測了加利利不變性的牛頓原理的一致性，也稱為伽利略相對性，與電磁場相對。愛因斯坦通過特殊相對論省略了發光性的以太，在對象相對運動中測量的時間擴張和長度收縮是慣性的- 也就是說，當對象通過其觀察者測量時，對象表現出恆定的速度，這是速度與方向的速度。因此，他重複了洛倫茲的轉化和洛倫茲的收縮，這些轉化和洛倫茲的收縮是為了解決實驗謎語，並插入電動力學理論作為以太特性的動態後果。一種優雅的理論，特殊的相對論產生了自身的後果，例如質量和能量相互轉化為彼此的等效性，以及悖論的解決，即可以在一個參考框架中將電磁場的激發視為電力，但在另一種參考框架中可以看作。磁性。
愛因斯坦試圖將不變性原理概括為所有參考框架，無論是慣性還是加速。拒絕牛頓引力（立即作用於遠處的中央力量）假定引力場。 1907年，愛因斯坦的等效原理暗示著在均勻的引力場內的自由落在等同於慣性運動等同於慣性運動。通過將特殊的相對性效應擴展到三個維度，一般相對論將長度收縮擴展到空間收縮，將4D時空作為重力場，從幾何來改變並設置所有局部對象的途徑。即使是無質量的能量，也可以通過“彎曲” 4D時空的幾何“表面”來對局部物體發揮重力運動。然而，除非能量龐大，否則在僅預測運動時，其收縮空間和時間放緩的相對論效果可以忽略不計。儘管通過科學現實主義將廣義相對論視為更具解釋性的理論，但牛頓的理論仍然是通過器樂主義的預測理論的成功。為了計算軌跡，工程師和NASA仍然使用牛頓方程，這些方程式更容易操作。
理論和法律
科學定律和科學理論都是通過科學方法通過假設的形成和檢驗產生的，可以預測自然世界的行為。兩者通常也受到觀察和/或實驗證據的良好支持。但是，科學法律是關於自然在某些條件下如何行事的描述性描述。科學理論的範圍更廣泛，並對自然的工作原理以及為什麼表現出某些特徵做出了總體解釋。理論得到來自許多不同來源的證據的支持，並且可能包含一個或幾項法律。
一個普遍的誤解是，科學理論是基本的思想，當積累了足夠的數據和證據時，最終將畢業於科學定律。通過積累新的或更好的證據，理論不會變成科學定律。理論將永遠是理論。法律將永遠是法律。理論和法律都可能通過反獲取證據來偽造。
理論和法律也不同於假設。與假設不同，理論和法律可以簡單地稱為科學事實。但是，在科學中，即使是事實得到很好的支持，理論也有所不同。例如，進化既是理論又是事實。
關於理論
理論為公理
邏輯實證主義者認為科學理論是形式語言的陳述。一階邏輯是形式語言的一個例子。邏輯實證主義者設想了類似的科學語言。除了科學理論外，該語言還包括觀察句（“東方的太陽升起”），定義和數學陳述。如果理論無法直接觀察到理論（例如原子和無線電波），則由理論解釋的現像被視為理論概念。在這種觀點中，理論作為公理：預測的觀察值是從理論中得出的，就像定理在歐幾里得幾何形狀中得出。但是，隨後對預測進行了測試以驗證預測，並且可以將“公理”作為直接結果修改。
短語“收到的理論觀點”用於描述這種方法。通常與之相關的術語是“語言”（因為理論是語言的組成部分）和“句法”（因為語言對如何將符號串在一起有規則）。精確定義這種語言的問題，例如，在觀察到的顯微鏡中看到的對象，還是它們是理論上的對象，導致了1970年代邏輯實證主義的有效滅亡。
理論作為模型
理論的語義觀點通過模型而不是命題來識別科學理論，它取代了被收到的觀點，它是理論在科學哲學中的主導地位。模型是一個邏輯框架，旨在代表現實（一種“現實模型”），類似於地圖是代表城市或國家領土的圖形模型的方式。
在這種方法中，理論是滿足必要標準的特定模型類別（請參見上文）。一個人可以使用語言來描述模型；但是，該理論是模型（或類似模型的集合），而不是模型的描述。例如，太陽系的模型可能由代表太陽和行星的抽像對象組成。這些對象具有關聯的特性，例如，位置，速度和質量。模型參數，例如牛頓的重力定律，決定了位置和速度如何隨時間變化。然後可以測試該模型，以查看是否準確預測未來的觀察結果。天文學家可以驗證模型對象的位置是否隨著時間的推移與行星的實際位置相匹配。對於大多數行星，牛頓模型的預測是準確的。對於汞而言，它略有不准確，必須使用一般相對論的模型。
“語義”一詞是指模型代表現實世界的方式。表示形式（從字面上看，“重新出現”）描述了現象的特定方面或一組現象之間的相互作用方式。例如，房屋或太陽系的比例模型顯然不是實際的房屋或實際的太陽系。規模模型中代表的實際房屋或實際太陽系的各個方面僅以某些有限的方式代表實際實體。房屋的比例模型不是房子。但是，對於一個想了解房屋的人來說，類似於想了解現實的科學家，一個足夠詳細的規模模型就足夠了。
理論與模型之間的差異
幾位評論員指出，理論的區別特徵是它們具有解釋性和描述性，而模型僅是描述性的（儘管在更有限的意義上仍然可以預測）。哲學家史蒂芬·佩珀（Stephen Pepper）也區分了理論和模型，並在1948年說，一般模型和理論是基於“根”隱喻的基礎，該隱喻構成了科學家如何對現象進行理論化和建模現象，從而以可檢驗的假設產生。
工程實踐可以區分“數學模型”和“物理模型”。可以通過首先使用計算機軟件包（例如計算機輔助設計工具）創建數學模型來最小化製造物理模型的成本。組件零件本身是建模的，並指定了製造公差。爆炸的視圖圖用於佈置製造序列。用於顯示每個子組件的仿真軟件包允許將零件旋轉，放大，逼真的細節。用於創建構建材料清單的軟件包可以使分包商專門從事裝配過程，從而在多個客戶之間傳播製造機械的成本。請參閱：計算機輔助工程，計算機輔助製造和3D打印
制定理論的假設
假設（或公理）是沒有證據的陳述。例如，假設可以用作邏輯參數中的前提。艾薩克·阿西莫夫（Isaac Asimov）描述了以下假設：
...將一個假設稱為真或錯誤是不正確的，因為也沒有辦法證明它是（如果有的話，這將不再是假設）。最好將假設視為有用或無用，具體取決於它們是否與現實相對應...由於我們必須從某個地方開始，因此我們必須有假設，但至少讓我們擁有盡可能少的假設。
某些假設對於所有經驗主張都是必需的（例如，現實存在的假設）。但是，理論通常不會在常規意義上做出假設（沒有證據而接受的陳述）。儘管在新理論的形成過程中通常會納入假設，但這些假設要么得到證據的支持（例如先前存在的理論），要么在驗證理論的過程中產生證據。這可能很簡單，就像觀察該理論做出準確的預測一樣，這證明在測試條件下，一開始就做出的任何假設都是正確的或近似正確的。
只有在假設有效時（或近似有效）時才適用該理論時，可以使用常規假設，而沒有證據。例如，相對論的特殊理論假定了慣性的參考框架。當假設有效時，該理論會進行準確的預測，並且當假設無效時不會進行準確的預測。這種假設通常是新理論被新理論成功的點（相對論的一般理論在非慣性參考框架中起作用）。
從詞源上講，“假設”一詞實際上比其標準用途更廣泛。牛津英語詞典（OED）和在線wiktionary表示其拉丁語來源是假設（“接受，接受，採用，篡奪”），這是Ad- （“ to，to，to，at in”）和sumere的連接（拿）。在意大利假設和西班牙Sumir中，根源以轉移的含義生存。 OED中“假設”的第一感是“接受（自己），接受，接受，採用”。該術語最初是在宗教背景下使用的，例如“接收到天堂”，尤其是“聖母瑪利亞進入天堂，屍體免於腐敗”（公元1297年），但也簡單地用來指的是“接收到聯想”或“收養合夥企業”。此外，其他假設的感覺包括（i）“用（屬性）投資”，（ii）“承擔”（尤其是法律上），（iii），“僅在外觀上自相看，假裝擁有” ，和（ iv）“假設要成為的事物”（在“假設”上的OED進入；“假設”的OED輸入幾乎完全對稱是對稱的）。因此，“假設”除了當代的標準意義以外的“假定或理所當然的標準意義；假設，假設”（只有12種“假設”的感覺中的11種，11個感覺中的10個感覺中的第10個感覺” ”）。
描述
來自科學哲學家
卡爾·波普（Karl Popper）描述了科學理論的特徵，如下所示：
- 如果我們尋求確認，幾乎每個理論都很容易獲得確認或驗證。
- 僅當確認是有風險預測的結果時，才能計算出來；也就是說，如果對所討論的理論不闡明，我們應該期望的事件與理論不相容 - 這是一個將駁斥理論的事件。
- 每個“良好”科學理論都是禁止：它禁止某些事情發生。理論越多，越好。
- 任何可能發生的事件都無法駁斥的理論是非科學的。無可辯駁的性不是理論的優點（人們經常想到），而是惡習。
- 對理論的每個真實考驗都是試圖偽造它或反駁它的嘗試。可檢驗性是可測證性的；但是，有多種可檢驗性：有些理論比其他理論更容易檢驗，更容易受到反駁；他們承擔的風險更大。
- 確認證據不應計算，除非是對理論進行真實檢驗的結果；這意味著它可以作為偽造理論的嚴重但失敗的嘗試。 （我現在在這種“證實證據”的情況下講話。）
- 某些真正可檢驗的理論發現是錯誤的，他們的仰慕者仍可能會維持其崇拜者，例如，通過引入事後事後（事後）一些輔助假設或假設，或通過以這樣的方式重新解釋該理論後的理論。反駁。這樣的程序始終是可能的，但是它僅以篡改證據來摧毀或至少降低其科學地位的代價，從而使該理論從反駁中拯救出來。可以通過先花時間寫下測試方案，然後再開始科學工作，從而最大程度地減少對篡改的誘惑。
Popper總結了這些陳述，說理論的科學地位的核心標準是其“可證明性，可耐用性或可檢驗性”。斯蒂芬·霍金（Stephen Hawking）回應這一點，“理論是一個很好的理論，如果它滿足兩個要求：它必須基於僅包含幾個任意元素的模型準確地描述大量的觀察結果，並且必須對未來觀察結果的結果。”他還討論了理論的“無法證明但可偽造的”性質，這是歸納邏輯的必要結果，並且“您可以通過發現甚至不同意理論的預測的單一觀察結果來反駁理論”。
然而，幾位哲學家和歷史學家認為，波普爾對理論作為一組偽造陳述的定義是錯誤的，因為正如菲利普·基里普·基特（Philip Kitcher）指出的那樣，如果一個人嚴格對波普爾的觀點對“理論”的看法，那麼第一次對尿素的觀察， 1781年發現的會“偽造”牛頓的天體力學。相反，人們建議另一個星球影響天王星的軌道，這一預測確實得到了證實。
奇特（Kitcher）同意波普（Popper）的觀點：“只有科學才能失敗，這肯定有什麼正確的想法。”他還說，科學理論包括無法偽造的陳述，而且好理論也必須具有創造力。他堅持認為，我們將科學理論視為“精心製作的陳述集合”，其中有些是不可偽造的，而另一些則稱其為“輔助假設”。
根據Kitcher的說法，良好的科學理論必須具有三個特徵：
- 團結：“一門科學應該統一。...好理論僅包括一個解決問題的策略，或者是一小部分解決問題的策略，可以應用於廣泛的問題。”
- 繁殖：“像牛頓一樣，一個偉大的科學理論開闢了新的研究領域。...因為一種理論提出了一種新的看待世界的方式，它可以使我們提出新的問題，從而啟動新的問題富有成果的詢問線。...通常，繁榮的科學是不完整的。在任何時候，它都會提出的問題超出目前的回答。但是，不完整不是惡習。相反，不完整是繁殖力的母親。一個好的理論應該有效；它應該提出新的問題，並假定可以在不放棄解決問題的策略的情況下回答這些問題。”
- 可以獨立檢驗的輔助假設：“輔助假設應該獨立於其引入的特定問題來解決以解決的理論獨立於旨在保存的理論。” （例如，海王星存在的證據與天王星軌道中的異常無關。）
像Popper的其他理論定義一樣，Kitcher清楚地表明，理論必須包括具有觀察後果的陳述。但是，就像對天王星軌道中的不規則性觀察一樣，偽造只是觀察的可能結果。新假設的產生是另一個可能且同樣重要的結果。
類比和隱喻
也使用類比和隱喻來描述了科學理論的概念。例如，邏輯經驗主義者卡爾·古斯塔夫·亨佩爾（Carl Gustav Hempel）將科學理論的結構比作“複雜的空間網絡：”
它的術語由結表示，而連接後者的線程部分則與理論中所包含的基本和衍生假設相對應。整個系統在觀察平面上方漂浮，並通過解釋規則固定在其上。這些可能被視為不是網絡的一部分的字符串，而是將後者的某些點與觀察平面中的特定位置聯繫起來。由於這些解釋性聯繫，網絡可以充當科學理論：從某些觀察數據，我們可以通過解釋性字符串升至理論網絡中的某個點，因此，通過定義和假設，到其他點，到其他方面，再到其他點。另一個解釋性的繩子允許下降到觀測到的平面。
邁克爾·波蘭尼（Michael Polanyi）在理論和地圖之間進行了比喻：
理論不是我自己。它可以作為規則制度在紙上列出，並且它越多地是一種理論，就可以用這種術語來完全放下。在這方面，數學理論達到了最高的完美。但是，即使是地理地圖也完全體現了一套嚴格的規則，可以通過本來未知的體驗找到自己的方式。實際上，所有理論都可以被視為在時空上擴展的圖。
科學理論也可以被認為是一本捕獲有關世界的基本信息的書，這是必須研究，書面和共享的書。 1623年，伽利略·加利利（Galileo Galilei）寫道：
哲學[IE物理學]是在這本宏偉的書中寫的，這是指宇宙的宇宙，它不斷地註視著我們的目光，但是除非有人首先學會理解語言並解釋其寫作的字符，否則它就無法理解。它是用數學語言編寫的，其特徵是三角形，圓圈和其他幾何形象，否則，就不可能理解它的單個單詞。沒有這些，一個人在一個黑暗的迷宮中四處遊蕩。
當代科學哲學家伊恩·哈克林（Ian Hacking）也可以在以下段落中使用這本書的隱喻：
我本人更喜歡阿根廷幻想。上帝沒有寫一本關於古老歐洲人想像的那種自然書。他寫了一個博爾吉斯圖書館，每本書都盡可能簡短，但每本書的書都與彼此不一致。沒有書是多餘的。對於每本書，都有一定的人類自然界，使得這本書（沒有其他書籍）使人們對正在發生的事情的理解，預測和影響……萊布尼茲（Leibniz）說，上帝選擇了一個使現象最大化的世界選擇最簡單的法律。確切地說：但是最大化現象並擁有最簡單的法律的最佳方法是使彼此不一致的法律適用於此，但沒有任何法律適用於所有法律。
物理學
在物理學中，一詞理論通常用於數學框架 - 從一小部分基本假設（通常對稱 - 像在空間或時間上的位置平等，或電子的身份等）的衍生。給定類別的物理系統的實驗預測。一個很好的例子是經典電磁學，其中包括以一種稱為麥克斯韋方程的幾個方程式的量規對稱性（有時稱為規格不變性）的結果。經典電磁理論的具體數學方面稱為“電磁法則”，反映了支持它們的一致和可再現證據的水平。通常，在電磁理論中，關於電磁主義如何適用於特定情況有許多假設。這些假設中的許多假設已經被認為是經過充分檢驗的，新的假設總是在製作中，也許未經測試。後者的一個例子可能是輻射反應力。截至2009年，它對同步基因的影響可以檢測到其對電荷的周期性運動的影響，但僅是隨著時間的推移的平均效應。現在，一些研究人員正在考慮可以在瞬時觀察這些效果的實驗（即隨著時間的推移並不平均）。
例子
請注意，許多詢問領域沒有特定的命名理論，例如發育生物學。在指定理論之外的科學知識仍然可以具有很高的確定性，具體取決於支持它的證據。另請注意，由於理論從許多領域中獲取證據，因此分類不是絕對的。